DE102007006753A1

DE102007006753A1 - Torque transmission component e.g. drive, for use in air conditioning compressor of motor vehicle, has inner part with projection directed outwards, and outer part having another projection directed inwards, which forms non-deformed stopper

Info

Publication number: DE102007006753A1
Application number: DE102007006753A
Authority: DE
Inventors: Richard Clos
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2007-02-12
Filing date: 2007-02-12
Publication date: 2007-10-25

Abstract

The component (1) has inner and outer parts (2, 3), and a torsion unit, which is arranged between the parts for smooth rotation coupling of the parts. A torsion unit (7) is deformed during relative rotation from the inner part to the outer part such that the unit steps to a rotation angle limitation during a preset maximum rotation angle position against a non-deformed stopper (14) of the inner part and/or the outer part. The inner part has a projection (6) directed outwards, and/or the outer part has a projection (13) directed inwards, which forms the non-deformed stopper.

Description

Die Erfindung betrifft ein Drehmomentübertragungsbauteil, insbesondere für einen Antrieb eines Zusatzaggregats eines Fahrzeugs, mit einem Innenteil und einem Außenteil und mindestens einem zwischen dem Innenteil und dem Außenteil angeordneten Torsionselement zur drehweichen Drehkopplung von Innen- und Außenteil.The The invention relates to a torque transmission component, in particular for one Drive an auxiliary unit of a vehicle, with an inner part and an outdoor part and at least one between the inner part and the outer part arranged torsion element for rotary soft rotary coupling of indoor and outer part.

Ein derartiges Drehmomentübertragungsbauteil ist bekannt. Die DE 43 22 710 A1 offenbart ein Gummi-Metallverbundelement eines Riemenscheiben-Abkopplungssystems für Kolbenmotoren mit einem äußeren und einem inneren Metallring als Außen- und Innenteil und einem zwischen den Metallringen angeordneten Gummisegment als Torsionselement zur drehweichen Drehkopplung der Metallringe. Mittels dieses Gummi-Metallverbundelements treibt eine Nabe eines Kraftfahrzeugmotors über einen Keilriemen diverse Zusatzaggregate des Kraftfahrzeugs an. Bei einigen Anwendungen eines solchen Drehmomentübertragungsbauteils ist neben der drehweichen Drehkopplung bei einem Lastmoment bis zu einem Grenzmoment eine harte Drehkopplung von Innenteil und Außenteil für Lasten oberhalb des Grenzmoments zur Begrenzung der Verdrehung von Innen- und Außenteil erwünscht. Hierzu wird im Stand der Technik eine separate Anschlagsbegrenzung genutzt, die den Drehwinkel zwischen innerem und äußerem Metallring begrenzt. Eine derartige separate Anschlagsbegrenzung benötigt jedoch zusätzlichen Bauraum.Such a torque transmission component is known. The DE 43 22 710 A1 discloses a rubber-metal composite member of a belt pulley decoupling system for piston engines having outer and inner metal rings as outer and inner parts and a rubber segment disposed between the metal rings as a torsion element for rotationally soft rotational coupling of the metal rings. By means of this rubber-metal composite element drives a hub of a motor vehicle engine via a V-belt various additional units of the motor vehicle. In some applications of such a torque transmitting member, in addition to the rotary soft rotary coupling at a load torque up to a torque limit hard coupling of inner and outer part for loads above the limit torque to limit the rotation of the inner and outer part is desired. For this purpose, a separate stop limit is used in the prior art, which limits the angle of rotation between the inner and outer metal ring. However, such a separate stop limit requires additional space.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Drehmomentübertragungsbauteil anzugeben, das eine Drehwinkelbegrenzung integral aufweist.It The object of the invention is to provide a torque transmission component, having an angle of rotation limiting integrally.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, dass das Torsionselement bei Relativverdrehung von Innenteil zu Außenteil derart verformt wird, dass es zur Drehwinkelbegrenzung bei einer vorgebbaren maximalen Verdrehwinkelstellung gegen mindestens einen nicht mitverformten Anschlag des Innenteils und/oder des Außenteils tritt. Bis zum Erreichen der maximalen Verdrehwinkelstellung erfolgt eine drehweiche Drehkopplung von Innenteil und Außenteil mittels des Torsionselements, während das verformte Torsionselement in maximaler Verdrehwinkelstellung durch Anschlagen an den mindestens einen nicht verformten Anschlag des Innenteils und/oder des Außenteils für eine Drehwinkelbegrenzung sorgt. Dabei ist das Torsionselement insbesondere so ausgebildet, dass die Härte der Drehkopplung bei einer Verdrehung bis zur maximalen Verdrehwinkelstellung stetig zunimmt (progressive Verdrehkennlinie) und im Bereich der maximalen Verdrehwinkelstellung sprunghaft ansteigt. Insbesondere ist vorgesehen, dass der Innenteil und/oder der Außenteil starr ausgebildet ist oder gegenüber dem Torsionselement starrer ausgebildet ist. Vorzugsweise ist das Drehmomentübertragungsglied für den Antrieb eines Kompressors einer Klimaanlage (Klimakompressor) des Fahrzeugs vorgesehen.to solution This object is provided that the torsion element in relative rotation from inner part to outer part is deformed such that it is the rotation angle limitation in a predefinable maximum Verdrehwinkelstellung against at least one not mitverformten stop of the inner part and / or the outer part occurs. Until reaching the maximum Verdrehwinkelstellung takes place a torsionally flexible rotary coupling of inner part and outer part by means of the torsion element while the deformed torsion element in maximum Verdrehwinkelstellung by striking the at least one undeformed stop of the inner part and / or the outer part for one Rotation angle limitation ensures. In this case, the torsion element is particular designed so that the hardness the rotary coupling steadily increases at a rotation up to the maximum Verdrehwinkelstellung (progressive torsional characteristic) and in the range of the maximum Verdrehwinkelstellung abruptly increases. In particular, it is provided that the inner part and / or the outer part is rigid or opposite the torsion element is formed rigid. Preferably that is Torque transmission member for the Drive a compressor of an air conditioner (air conditioning compressor) of the vehicle intended.

Insbesondere ist vorgesehen, dass die Drehkopplung von Innenteil und Außenteil bis zur maximalen Verdrehwinkelstellung mittels auf das Torsionselement wirkende Schub- , Zug-, Stauch- und/oder Biegekräfte erfolgt. Dabei bestimmen vorzugsweise die Schubkräfte die drehweiche Drehkopplung. Das Torsionselement oder ein bestimmter Teil des Torsionselements wirkt als weiche Schubfeder. Bei einer Relativverdrehung bis zur maximalen Verdrehwinkelstellung ergibt sich die drehweiche Drehkopplung insbesondere mittels Kraftfluss über Haftschluss.Especially is provided that the rotary coupling of inner part and outer part up to the maximum Verdrehwinkelstellung by means of the torsion acting shear, tensile, compression and / or bending forces takes place. In the process determine preferably the thrust forces the torsionally flexible rotary coupling. The torsion element or a specific part the torsion element acts as a soft push spring. In a relative rotation up to the maximum Verdrehwinkelstellung results in the rotating soft rotary coupling in particular by means of power flow via adhesion.

Weiterhin ist mit Vorteil vorgesehen, dass das Torsionselement in maximaler Verdrehwinkelstellung zwischen Innenteil und Außenteil druckkraftbeaufschlagt ist. Tritt das Torsionselement bei maximaler Verdrehwinkelstellung gegen den mindestens einen an einem der beiden Teile (Innenteil oder Außenteil) ausgebildeten Anschlag, so ergibt sich eine harte Drehkopplung, bei der das eine Teil durch vom Torsionselement übertragene Druckkräfte auf das jeweils andere Teil wirkt. Die harte Drehkopplung bei maximaler Verdrehwinkelstellung ist härter als die drehweiche Drehkopplung bei Verdrehung bis zur maximalen Verdrehwinkelstellung. Insbesondere verläuft der Kraftfluss bei einem hohen Lastmoment beziehungsweise maximaler Verdrehstellung zwischen dem Innenteil über das auf Druck beanspruchte Torsionselement zum Außenteil beziehungsweise umgekehrt.Farther is provided with advantage that the torsion element in maximum Verdrehwinkelstellung between the inner part and outer part pressure force is. Occurs the torsion element at maximum Verdrehwinkelstellung against the at least one of the two parts (inner part or outdoor part) trained stop, so there is a hard rotational coupling, in the one part by transmitted from the torsion pressure forces the other part works. The hard rotary coupling at maximum Angular position is harder as the torsionally flexible rotary coupling with rotation up to the maximum Verdrehwinkelstellung. In particular, the power flow runs at a high load torque or maximum rotational position between the Inner part over the pressure-loaded torsion element to the outer part or vice versa.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Innenteil mindestens einen nach außen gerichteten Vorsprung und/oder der Außenteil mindestens einen nach innen gerichteten Vorsprung aufweist, der den Anschlag aufweist oder bildet. Durch die Formgebung dieses Vorsprungs wird die Größe der maximalen Verdrehwinkelstellung vorgegeben. Mit Vorteil ist vorgesehen, dass das Torsionselement ein eigenelastisches Element, insbesondere ein Elastomerelement ist. Das Elastomerelement ist insbesondere auf dem Außenteil und dem Innenteil aufvulkanisiert.To a development of the invention is provided that the inner part at least one to the outside directed projection and / or the outer part at least one after having inwardly directed projection having the stop or forms. Due to the shape of this projection, the size of the maximum Verdrehwinkelstellung specified. Advantageously, it is provided that the torsion an intrinsic elastic element, in particular a Elastomer element is. The elastomeric element is in particular on the outer part and the inner part vulcanized.

Schließlich ist mit Vorteil vorgesehen, dass der Verdrehwinkel α der maximalen Verdrehwinkelstellung in einem Bereich zwischen 6° und 12°, insbesondere bei 9° liegt. Eine Anschlagsbegrenzung mit einer maximalen Verdrehwinkelstellung in diesem Bereich eignet sich besonders für den Antrieb von Zusatzaggregaten eines Fahrzeugs.Finally is provided with advantage that the angle of rotation α of the maximum Verdrehwinkelstellung in a range between 6 ° and 12 °, in particular at 9 °. A limit stop with a maximum Verdrehwinkelstellung in this area is particularly suitable for the drive of additional units of a vehicle.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:following The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. It demonstrate:

1 ein unbelastetes Drehmomentübertragungsbauteil ohne Relativverdrehung von Innenteil zu Außenteil und 1 an unloaded torque-transmitting component without relative rotation of inner part to outer part and

2 das Drehmomentübertragungsbauteil der 1 bei hoher Last in maximaler Verdrehwinkelstellung. 2 the torque transmitting member of 1 at high load in maximum Verdrehwinkelstellung.

Die 1 zeigt ein Drehmomentübertragungsbauteil 1 für einen Antrieb eines nicht dargestellten Klimakompressors eines Fahrzeugs. Das Drehmomentübertragungsbauteil 1 ist im Wesentlichen scheibenförmig ausgebildet und weist in seinem Innenbereich ein Innenteil 2 und in seinem Außenbereich ein Außenteil 3 auf. Das Innenteil weist einen zentralen Durchbruch 4 zur Aufnahme einer nicht dargestellten Nabe auf. An seinem Außenumfang 5 weist das Innenteil 2 über seinen Umfang verteilt drei nach außen gerichtete Vorsprünge 6 auf, an denen form- und haftschlüssig jeweils ein Torsionselement 7 durch aufvulkanisieren befestigt ist. Jedes der Torsionselemente 7 ist brückenförmig ausgebildet und weist jeweils zwei nach außen weisende Arme 8 auf, die durch aufvulkanisieren haftschlüssig am Innenumfang 9 des Außenteils 3 befestigt sind. Ein zwischen den Armen 8 angeordnete Verbindungsteil 10 des Torsionselements 7 umgibt die nach außen gerichteten Vorsprünge 6 des Innenteils 2 vollständig. Zwischen jeweils einem Arm 8 und dem Verbindungsteil 10 weist das Torsionselement 7 einen verstärkten Bereich jeweils einem in Umfangsrichtung nach außen gewandten Vorsprung 11 auf, die in Richtung von zwischen den Torsionselementen 7 befindlichen, am Innenumfang 9 des Außenteils 3 angeordnete, nach Innen gerichtete Vorsprünge 13, weisen. Somit ist jeweils ein Vorsprung 11 des Torsionselements 7 einer zugeordneten Seite 12 eines Vorsprungs 13 des Außenteils 3 zugewandt, die jeweils einen Anschlag 14 bildet. Das Innenteil 2 und das Außenteil 3 des Drehmomentübertragungsbauteils 1 sind gegenüber dem als Elastomerelement 15 ausgebildeten Torsionselement 7 wesentlich starrer ausgebildet.The 1 shows a torque transmitting member 1 for a drive of an unillustrated air conditioning compressor of a vehicle. The torque transmitting member 1 is essentially disc-shaped and has an inner part in its inner region 2 and in its exterior an outdoor part 3 on. The inner part has a central opening 4 for receiving a hub, not shown. At its outer periphery 5 has the inner part 2 distributed over its circumference three outwardly directed projections 6 on, on which a positive and a form-locking respectively a torsion element 7 is fixed by vulcanization. Each of the torsion elements 7 is formed bridge-shaped and each has two outwardly facing arms 8th on, by vulcanizing adhesive on the inner circumference 9 of the outer part 3 are attached. One between the arms 8th arranged connection part 10 of the torsion element 7 surrounds the outward projections 6 of the inner part 2 Completely. Between one arm each 8th and the connecting part 10 has the torsion element 7 a reinforced portion each having a circumferentially outwardly facing projection 11 pointing in the direction of between the torsion elements 7 located, on the inner circumference 9 of the outer part 3 arranged, inwardly directed projections 13 , point. Thus, each is a projection 11 of the torsion element 7 an associated page 12 a projection 13 of the outer part 3 facing, each one a stop 14 forms. The inner part 2 and the outer part 3 of the torque transmitting member 1 are opposite to the elastomeric element 15 trained torsion element 7 much more rigid.

Die 2 entspricht im Wesentlichen der 1, sodass hier nur auf die Unterschiede eingegangen wird. Die 2 zeigt das Drehmomentübertragungsbauteil 1 mit einer Relativverdrehung von Innenteil 2 zu Außenteil 3 in einer maximalen Verdrehwinkelstel lung mit einem Verdrehwinkel α von 9°. Dabei sind Innen- und Außenteil 2,3 aus der mit 1 gezeigten unverdrehten Stellung heraus soweit gegeneinander verdreht, das jeweils ein Vorsprung 11 eines Torsionselements 7 jeweils gegen den am zugeordneten Vorsprung 13 des Außenteils 3 ausgebildeten Anschlag 14 tritt.The 2 essentially corresponds to the 1 so that only the differences are discussed here. The 2 shows the torque transmitting member 1 with a relative rotation of inner part 2 to outside part 3 in a maximum Verdrehwinkelstel ment with a twist angle α of 9 °. Here are the inner and outer parts 2 . 3 from the with 1 shown untwisted position as far as turned against each other, each having a projection 11 a torsion element 7 each against the at the associated projection 13 of the outer part 3 trained stop 14 occurs.

Es ergibt sich folgende Funktion des Drehmomentübertragungsbauteils 1: Zum Antrieb eines Zusatzaggregats in das Fahrzeug wie zum Beispiel einem Klimakompressor erfolgt eine Drehmomentübertragung beziehungsweise eine Drehkopplung zwischen Innen- und Außenteil 2,3. Bei kleinem Lastmoment erfolgt der Kraftfluss zwischen dem Innen- und Außenteil 2,3 drehweich über das im wesentlichen schubbeanspruchte Torsionselement 7. Dabei werden insbesondere die Arme 8 schubbeansprucht und bilden weiche Schubfedern. Der sich einstellende Verdrehwinkel α bei kleinen Lastmomenten ist kleiner als der Verdrehwinkel α der maximalen Verdrehwinkelstellung. Die Verbindung beziehungsweise der Kraftfluss zwischen Außenteil 3 und Torsionselement 7 erfolgt ausschließlich über Haftschluss am Innenumfang 9. Das Torsionselement 7 weist dabei eine Schubmodul mit progressiver Verdrehkennlinie auf, das eine drehweiche Drehkopplung von Innen- und Außenteil 2,3 ermöglicht. Erreicht das Lastmoment ein Grenzmoment, so werden die Torsionselemente 7 derart verformt, dass sie bei maximaler Verdrehwinkelstellung jeweils mit einem ihrer Vorsprünge 11 gegen einen zugeordneten Anschlag 14 des Außenteils 3 treten. Dieser maximale Verdrehwinkelstellung ist insbesondere durch die Formgebung des Torsionselements 7 (vorzugsweise seines Verbindungsteils 10) und des Außenteils 3 bestimmt. Bei Lastmomenten, die größer oder gleich dem Grenzmoment sind, erfolgt die Drehkopplung durch Druckkräfte mit einem Kraftfluss vom Druckkontakt am Formschluss zwischen den Vorsprüngen 6 des Innenteils 2 und dem Verbindungsteil 10 über den Verbindungsteil 10 des Torsionselements 7 zum Druckkontakt zwischen dem Vorsprung 11 des Torsionselements 7 und dem Anschlag 15 des Außenteils 3. Dabei wird insbesondere der Verbindungsteil 10 druckbeansprucht und bildet eine progressive Druckfeder.This results in the following function of the torque transmission component 1 To drive an auxiliary unit in the vehicle such as an air compressor, a torque transmission or a rotary coupling between the inner and outer part takes place 2 . 3 , At low load moment the power flow between the inner and outer part takes place 2 . 3 torsionally soft over the essentially shear-stressed torsion element 7 , In particular, the arms are 8th sheared and form soft thrust springs. The self-adjusting angle of rotation α at small load torques is smaller than the angle of rotation α of the maximum Verdrehwinkelstellung. The connection or the power flow between the outer part 3 and torsion element 7 takes place exclusively via adhesion on the inner circumference 9 , The torsion element 7 has a shear modulus with progressive Verdrehkennlinie, which is a rotary soft rotary coupling of the inner and outer part 2 . 3 allows. If the load torque reaches a limit torque, the torsion elements become 7 deformed such that they at maximum Verdrehwinkelstellung each with one of their projections 11 against an associated stop 14 of the outer part 3 to step. This maximum angle of rotation position is in particular due to the shape of the torsion element 7 (Preferably its connecting part 10 ) and the outer part 3 certainly. At load torques that are greater than or equal to the limit torque, the rotational coupling takes place by pressure forces with a force flow from the pressure contact on the positive connection between the projections 6 of the inner part 2 and the connecting part 10 over the connecting part 10 of the torsion element 7 for pressure contact between the projection 11 of the torsion element 7 and the stop 15 of the outer part 3 , In particular, the connecting part 10 pressurized and forms a progressive compression spring.

11: DrehmomentübertragungsbauteilTorque transmission member
22: Innenteilinner part
33: Außenteilouter part
44: Durchbruchbreakthrough
55: Außenumfang (Innenteil)outer periphery (Inner part)
66: Vorsprung (Innenteil)head Start (Inner part)
77: Torsionselementtorsion
88th: Armpoor
99: Innenumfang (Außenteil)inner circumference (Outer part)
1010: Verbindungsteilconnecting part
1111: Vorsprung (Torsionselement)head Start (Torsion)
1212: Seitepage
1313: Vorsprung (Außenteil)head Start (Outer part)
1414: Anschlagattack
1515: Elastomerelementelastomer element
αα: Verdrehwinkelangle of twist

Claims

Torque transmission component, in particular for driving an auxiliary unit of a vehicle, with an inner part and an outer part and at least one torsion element arranged between the inner part and the outer part for the torsionally flexible rotational coupling of inner part and outer part, characterized in that the torsion element ( 7 ) with relative rotation of inner part ( 2 ) to outer part ( 3 ) is deformed such that it is for limiting the rotation angle at a predetermined maximum Verdrehwinkelstellung against at least one not mitverformten stop ( 14 ) of the inner part ( 2 ) and / or the outer part ( 3 ) occurs.

Torque transmission component according to claim 1, characterized in that the rotary coupling of inner part ( 2 ) and outer part ( 3 ) to the maximum Verdrehwinkelstellung by means of the torsion ( 7 ) acting shear, tensile, compression and / or bending forces takes place.

Torque transmission component according to one of the preceding claims, characterized in that the torsion element ( 7 ) in maximum Verdrehwinkelstellung between inner part ( 2 ) and outer part ( 3 ) is pressurized.

Torque transmission component according to one of the preceding claims, characterized in that the inner part ( 2 ) at least one outward projection ( 6 ) and / or the outer part ( 3 ) at least one inward projection ( 13 ), the stop ( 14 ) or forms.

Torque transmission component according to one of the preceding claims, characterized in that the torsion element ( 7 ) an inherently elastic element, in particular an elastomer element ( 15 ).

Torque transmission member according to one of the preceding claims, characterized that the angle of rotation (α) the maximum Verdrehwinkelstellung in a range between 6 ° and 12 °, in particular at 9 °.